动态无功补偿技术
动态无功补偿技术的应用现状及发展趋势
动态无功补偿技术的应用现状及发展趋势
动态无功补偿技术是电力系统中的一项重要技术，它通过对电网中的无功功率进行控制和调节，能够提高电力系统的稳定性和可靠性。本文将以动态无功补偿技术的应用现状及发展趋势为主题，对动态无功补偿技术的基本原理、应用领域、发展趋势等进行探讨。
一、动态无功补偿技术的基本原理
动态无功补偿技术是通过控制电容器的接入和退出，实现对电网中无功功率的补偿。当电网中存在较大的无功功率时，通过接入适量的电容器，可以提供无功功率，改善电网功率因数；而当电网中无功功率较小或为负值时，可以通过退出电容器来吸收多余的无功功率，维持电网的稳定运行。
二、动态无功补偿技术的应用领域
动态无功补偿技术广泛应用于电力系统中，特别适用于以下场景：1.大型工业企业：工业生产中往往存在较大的无功功率，通过动态无功补偿技术可以改善电网的功率因数，降低电网的无功损耗，提高电力质量。
2.电力系统调度：电网运行中，由于负荷变化或电源接入退出等原因，电网中的无功功率波动较大。通过动态无功补偿技术可以实时调节电网的无功功率，保持电网的稳定运行。
3.新能源接入：随着可再生能源的快速发展，如风电和光伏发电等，这些电源的接入会对电网的无功功率产生影响。通过动态无功补偿
技术可以有效控制电网的无功功率，提高电网的稳定性和可靠性。
三、动态无功补偿技术的应用现状
国内外对动态无功补偿技术的研究和应用已取得了显著的进展。在国内，动态无功补偿技术已广泛应用于电力系统中，取得了良好的效果。许多大型工业企业和电力系统调度中心都采用了动态无功补偿装置，有效提高了电网的稳定性和可靠性。在国外，欧洲、美国、日本等发达国家也广泛应用了动态无功补偿技术，并在此基础上进行了深入研究，提出了一系列的改进措施和新技术，如自适应控制、多级补偿等，进一步提高了动态无功补偿技术的性能和可靠性。
无功补偿技术在新能源储能系统中的应用
无功补偿技术在新能源储能系统中的应用随着能源需求的不断增长，传统能源资源逐渐减少。因此，新能源储能系统的发展变得尤为重要。无功补偿技术作为新能源储能系统中的一项关键技术，具有非常重要的应用前景。本文将重点探讨无功补偿技术在新能源储能系统中的应用，包括无功补偿技术的基本原理、应用实例以及未来发展趋势。
一、无功补偿技术的基本原理
无功补偿技术是一种通过改变电力系统的无功功率，来提高系统的功率因数，从而提高系统的效率和稳定性的技术手段。它通过投入无功电流或者容性功率来补偿电力系统中的感性或者容性无功功率，以实现功率因数的调整。无功补偿技术可以分为静态无功补偿技术和动态无功补偿技术两类。静态无功补偿技术主要是通过静态无功补偿装置，如静态电容器、静态无功发生器等来实现。动态无功补偿技术则主要通过动态无功补偿设备，如STATCOM（静止同步补偿器）等来实现。
二、无功补偿技术在新能源储能系统中的应用实例
1. 无功补偿技术在风力储能系统中的应用
风力储能系统在风能不稳定的情况下，容易产生感性无功功率，从而影响系统电压的稳定性和功率因数的合理性。为了解决这一问题，可以利用无功补偿技术对风力储能系统进行调整和优化。通过在风力储能系统中投入静态无功补偿装置，在风力发电机组和电网之间实现
无功补偿，可以有效提高系统的功率因数，降低传输损耗，提高电网
质量。
2. 无功补偿技术在光伏储能系统中的应用
光伏储能系统在晴天充电、多云或夜间放电的过程中，也会产生感
性或容性无功功率。为了解决这一问题，可以在光伏储能系统中引入
无功补偿技术。通过利用静态无功补偿装置，对光伏储能系统中的无
动态无功补偿
动态无功补偿
什么是动态无功补偿？
动态无功补偿（DynaMIC Var Compensation, DVR）是一种用来提高电力系统功率因数和调节电压的技术。在电力系统中，负载的变化会导致功率因数的波动以及电压的不稳定。为了稳定系统运行，减少电力损耗并提高电力质量，需要进行无功补偿。而传统的静态无功补偿装置只能提供固定补偿容量，无法适应系统负载变化。而动态无功补偿则通过实时监测负载的无功功率需求，并根据需求进行快速响应，实现动态调节补偿容量。
动态无功补偿的原理
动态无功补偿系统主要由控制器和电容器组成。控制器通
过监测电力系统的无功功率需求，根据需求调节电容器的并联或串联方式，从而改变电流和电压的相位差，实现无功功率的调节。动态无功补偿系统还可以通过控制器调整电容器的容量来更精确地进行无功功率的补偿。
动态无功补偿的优势
1.高效快速：动态无功补偿系统能够根据负载的实时
变化快速响应，实现无功补偿容量的动态调节。相比传统
的静态无功补偿系统，具有更高的调节灵活性和补偿效果。
2.节能减排：动态无功补偿系统能够减少电力系统的
无功损耗，提高电力系统的功率因数，从而节约能源。同时，通过改善电力系统的电压稳定性，还可以减少电力系
统的电压损耗，并提高电力质量。
3.提高系统稳定性：动态无功补偿系统通过调节电压
来改善电力系统的电压稳定性，提高系统的稳定性和可靠性。特别是对于大型工业和商业土地，可以有效地处理电
力系统的瞬态响应和电力质量问题。
4.简化维护：动态无功补偿系统一般由智能化控制器
控制，系统运行稳定可靠。与传统的静态无功补偿系统相比，动态无功补偿系统的电容器的使用寿命更长，维护成
{技术规范标准}动态无功补偿与谐波治理装置技术规范书
{技术规范标准}动态无功补偿与谐波治理装置技术规范
书
技术规范标准是为了保证产品的质量、安全、可靠性和互操作性，涉
及到产品设计、制造、安装、使用和维护等各个环节的规范。
动态无功补偿与谐波治理装置是一种用于电力系统中的设备，可以根
据电力系统的负荷变化，动态地调整无功功率和谐波电流，以提高电网的
稳定性和电力质量。为了确保动态无功补偿与谐波治理装置的安全和性能，制定了相应的技术规范书。
技术规范书的内容一般包括以下几个方面：
1.设计要求：规定了动态无功补偿与谐波治理装置的设计要求，包括
输入电压范围、输出电流范围、响应时间、效率等参数要求。
2.产品结构与材料：规定了动态无功补偿与谐波治理装置的结构和材
料要求，包括外壳材料、散热结构、连接器、电子元器件等。
3.性能要求：规定了动态无功补偿与谐波治理装置的性能要求，包括
静态无功补偿能力、动态无功补偿能力、谐波治理能力、稳定性等。
4.试验方法与检测要求：规定了动态无功补偿与谐波治理装置的试验
方法和检测要求，包括输入输出电压电流测量、响应时间测量、效率测量、稳定性试验等。
5.安装与调试：规定了动态无功补偿与谐波治理装置的安装和调试要求，包括接线要求、接地要求、防雷要求等。
6.使用与维护：规定了动态无功补偿与谐波治理装置的使用和维护要求，包括使用环境要求、维护周期、维护内容、故障排除等。
制定技术规范标准的目的是为了保证产品的质量和性能，促进行业的健康发展。技术规范标准的制定需要充分考虑市场需求、技术发展和国家政策等因素，同时也需要与相关的国际标准保持一致，以便于产品在国际市场上的竞争。
10KV高压动态无功补偿技术协议要点
10KV高压动态无功补偿技术协议要点
一、背景
高压电力系统中，电流和电压之间的相位差引起了无功电能的流失，使得电力系统效率低下。传统的无功补偿器通常采用静态方式进行无功补偿，效果不佳。而采用动态无功补偿技术，可以有效地提高电力系统的效率，减少电能的损耗，降低系统损耗和能源消耗。
二、技术原理
动态无功补偿技术基于功率电子技术，通过瞬时响应的无功电流，来实现对电压和功率因数的控制。这种技术能够在瞬间感知到状态改变，快速响应实现调节，并能够适应不同负荷情况，使得电力系统在不同情况下都能够保持较佳的效率。
三、技术要点
1.高效的响应能力：动态无功补偿器能够大幅提高响应速度，实现快速
的无功补偿。这种技术的响应速度通常在20ms以内，对于电力系统来说非常重要。
2.精准的电气参数控制：动态无功补偿器能够精确地控制电气参数，比
如电压、电流、功率因数等，确保电力系统的稳定性和高效性。
3.自适应控制能力：动态无功补偿器具有自适应控制能力，能够自动适
应电力系统的负荷变化，从而实现对功率因数的自动调节。
4.可靠的保护机制：动态无功补偿器还具有完善的保护机制，可以监测
电力系统的工作状态，一旦出现异常情况，能够自动切断电力系统的连接，保护设备和人员的安全。
四、应用范围
动态无功补偿技术主要应用于中、高压电力系统中，特别是适用于电容器、感性负载等需要进行无功补偿的场合。在电网运行、电压稳定、电力质量、室内外电气设备等方面，都有着广泛的应用。
五、同时考虑的问题
在使用动态无功补偿技术时，还需要考虑配合使用电力设备的其它技术，比如中压柜、高压电机、电力电子等，以实现对整个电力系统的协调运行和优化控制。
无功补偿技术培训-动态补偿
3.3 动态无功功率补偿的原理
可见，所需容量分别比理想补偿器所需容量减小了 一半。但是连接点电压也不能像理想补偿那样保持恒定。 当系统电压下降5%时，连接点电压下降2.5%；而当系统 电压上升1%时，连接点电压上升0.5%。
也就是说，能维持连接点电压变化为系统电源电压 变化一半的补偿器，所需容量为理想补偿器的一半。这 就是所谓的补偿器容量与电压调整之间的折衷问题。
0.05 0.1 pu 0.5
当电源电压下降5%时补偿器所吸收的容性无功功率为：
QC
U sUref XS Xr
0.051 0.025 pu(25M var) 0.1 0.1
当电源电压上升5%时补偿器所吸收的感性无功功率为：
QL
U sUref XS Xr
0.021 0.01 pu(10M var) 0.1 0.1
IC
0
IL
I
QC
QL
Q
Us为等效前连接点处未接 补偿器时的电压。
Uref为电压值等于系统的正常工作电压，补偿 器未接且负载 无功功率不变时的供电电压。
★无功补偿器所吸收的无功功率：
Qr
U sUref Xs
★一台可吸收无功功率Qr的补偿器，可以补偿的系统电压变化为：
U s
X sQr U ref
3.3 动态无功功率补偿的原理
系统无功负载增大时： 假设没有补偿器而无功负载增大
变压器 动态无功补偿
变压器动态无功补偿
变压器的动态无功补偿是一种用于改善电力系统功率因数和电能质量的技术。它通过在变压器的低压侧或高压侧接入无功补偿装置，实现对无功功率的实时补偿。
动态无功补偿的主要作用包括：
1. 提高功率因数：无功补偿装置可以向电网提供无功功率，减少无功功率的流动，从而提高系统的功率因数。这有助于减少电网的无功负担，降低电网损耗，提高电网的传输效率。
2. 稳定电压：无功补偿装置可以对系统中的无功功率进行快速响应和补偿，有助于稳定电网电压。它可以减少电压波动和闪变，提高供电质量，保护电气设备的正常运行。
3. 节能降耗：通过提高功率因数，减少无功功率的流动，可以降低电网的电能损耗。这有助于节约能源，降低电力成本。
4. 改善电能质量：动态无功补偿可以抑制谐波，减少无功电流引起的谐波污染，提高电能质量。它有助于保护电气设备免受谐波干扰，提高设备的运行效率和寿命。
在实际应用中，动态无功补偿通常采用电容器组、电抗器、静态无功发生器（SVG）等装置来实现。这些装置可以根据电网的无功需求自动进行补偿，实现无功功率的快速调节和平衡。
需要注意的是，在选择和应用动态无功补偿装置时，应根据具体的电网条件、负载特性和补偿要求进行综合考虑，以确保补偿效果和系统的安全稳定运行。同时，定期的维护和监测也是确保无功补偿装置正常工作的重要环节。
无功补偿技术的比较研究
无功补偿技术的比较研究
无功补偿技术是电力系统中常用的一种技术手段，广泛应用于电力传输和分配过程中。本文将对当前常见的三种无功补偿技术进行比较研究，包括静态无功补偿、动态无功补偿和混合无功补偿技术。
一、静态无功补偿技术
静态无功补偿技术是通过静止性电子器件实现的无功补偿。常见的静态无功补偿技术包括静态无功补偿装置（SVC）和静态同步补偿装置（STATCOM）。SVC通过可控硅器件来实现电容和电感的不同接入方式，并通过控制这些器件的导通使无功功率补偿装置进行补偿。STATCOM则通过采集电网电压的信息，在电源侧通过控制逆变器输出的电流来补偿无功功率。
静态无功补偿技术具有调节速度快、无功补偿效果好的特点，尤其适合对系统电压稳定性要求较高的场合。然而，静态无功补偿技术的造价较高、容量限制较大，因此在大型电力系统中应用较多。
二、动态无功补偿技术
动态无功补偿技术是通过旋转机械设备实现的无功补偿。常见的动态无功补偿技术包括同步电动机无功补偿装置（SVC）和风力发电机组无功补偿装置。
同步电动机无功补偿装置通过调节同步电动机的励磁电流来实现无功功率的补偿。它具有快速响应、无功补偿效果好等特点，但是同步电动机的容量相对较大，造价较高。
风力发电机组无功补偿装置则通过调节风力发电机组的功率特性，
实现无功功率的补偿。它具有无需外部电源、容量可调节等优点，但
在风电系统中的应用场景有限。
三、混合无功补偿技术
混合无功补偿技术是将静态和动态无功补偿技术相结合的一种补偿
方式。常见的混合无功补偿技术包括STATCOM与风力发电机组的组合、SVC与同步电动机无功补偿装置的组合等。
变电站无功补偿技术现状分析与SVG技术应用
变电站无功补偿技术现状分析与SVG技
术应用
摘要：随着电力系统的不断完善，对于电力质量的要求也越来越高，其中无功补偿技术的应用成为改善电力质量的重要手段。而在变电站中，SVG技术作为一种先进的无功补偿技术，也逐渐得到了广泛的应用。本文旨在分析变电站无功补偿技术的现状，介绍SVG技术的原理，并探讨其在变电站中的应用，旨在为推广SVG技术在变电站中的应用提供参考。
关键词：变电站；无功补偿技术；现状分析；SVG技术应用
随着我国电力行业的快速发展，变电站作为电力系统的重要组成部分，其无功补偿技术的应用显得尤为重要。当前，变电站常用的无功补偿方式主要为并联电容器和并联电抗器，但是这些传统的无功补偿技术存在着一些问题，例如不能实现快速响应、无法减少谐波等。相比之下，SVG技术是一种新型的无功补偿技术，其具有快速响应、谐波抑制等优点，被认为是最先进的动态无功补偿技术。因此，对于变电站的无功补偿技术进行研究和应用SVG技术是十分必要的。
1.无功补偿技术概述
无功补偿技术是电力系统中的重要技术之一，它能够对电网的无功功率进行调整和控制，改善电力系统的稳定和可靠性。无功补偿技术主要包括静态无功补偿技术和动态无功补偿技术两种形式。
静态无功补偿技术是指通过安装一定容量的无功电容器或电感器来补偿变电站的无功功率，从而提高电力系统的无功功率因数。其中，无功电容器补偿主要用于消除系统的感性分量，而无功电感器补偿则主要用于消除系统的容性分量。静态无功补偿技术具有调节速度快、稳定可靠、操作简单等优点。
动态无功补偿技术则是指通过非晶合金变压器、静止无功发生器（SVG）等
无功补偿技术培训-动态补偿
※按其控制方式可为电压幅值控制 、相位控制 、 电抗控制三类装置 电压幅值控制装置：SVC和STATCOM； 相位控制装置： 串联补偿器( SSSC)； 电抗控制装置： TCSC 、TCPS和UPFC
※按其功能强弱分单一功能控制器和复合控制器 单一功能控制器： 晶闸管整流器(SCR)、TCSC 、SVC 、SVG 、SSSC等。 复合控制器：UPFC 、TCPS 、IPFC和TCPS等。
3.2 动态无功功率补偿的主要功能
1 、改善功率因数 可以对动态无功负荷的功率因数进行校正 。不但能把平均功率因数补
偿到所需的值 ， 而且使动态功率因数保持在一定的范围内。
2 、改善电压调整 能通过发出和吸收无功功率来提高电压和降低电压 ， 防止过电压和欠
电压。
3 、减少电压波动 由于反应迅速 ， 所以能补偿快速变化的电压波动 ， 减少电压闪烁 ，
■无功补偿技术
第三章 动态无功功率补偿
3.1 基本概念
1 、动态无功功率补偿定义： 阻抗可调 ， 其补偿容量能够快速实时跟踪负荷无功功率的变化而变化
的一种无功功率补偿方式。
2 、动态无功功率补偿的最大特征： 其输出能够自动跟踪给定的控制目标
3 、并联电容器缺点： 采用常规接触器 ，进行电容投切只能进行有级调节 ， 并且受机械开
★可以看出 ， 理想补偿器与有一定斜 率特性的实际补偿器在对补偿器容量 的要求以及改善电压调整的程度这两 方面的不同。
无功补偿技术方案
无功补偿技术方案
现代工业与家居生活中电力的使用已经成为一个不可或缺的部分。
然而，电力传输过程中存在着一定的能量损耗，这对于环境和经济都
带来了不可忽视的负面影响。为了解决这个问题，无功补偿技术成为
了一个备受关注的解决方案。
无功补偿技术是一种能够提高电力传输效率的技术方案。传统的电
力传输系统中，由于电力的特性，会产生一定的无功功率。无功功率
是指电流与电压之间的相位差所引起的功率损耗，这种损耗在电能传
输的过程中会导致能源的浪费，而且对于电力传输线路的容量也会造
成一定的压力。
而无功补偿技术可以通过引入补偿装置，来提高电力传输的效率。
补偿装置通过监测电力传输中的无功功率，并在需要时通过补偿电容、电感等器件，来实现无功功率的补偿。通过补偿装置的运行，可以使
得电力传输线路中的无功功率减小甚至消除，从而提高了电力的传输
效率和质量。
无功补偿技术方案有多种，其中最常见的是静态无功补偿技术和动
态无功补偿技术。静态无功补偿技术采用的是固定的补偿装置，适用
于电力传输中无功功率变化不大的情况。而动态无功补偿技术则采用
了可调节的补偿装置，能够根据电力传输过程中无功功率的实时变化
来进行补偿。
除了基本的无功补偿技术方案外，还有一些衍生技术可以进一步提
高电力传输的效率。比如，谐波滤波器技术能够通过滤除电力传输中
的谐波成分，减少谐波对电力系统造成的影响；无功发生器技术能够
根据电力传输中的无功功率需求，自动调节无功功率的补偿能力。
应用无功补偿技术方案可以带来许多好处。首先，它能够提高电力
传输的效率，减少能源的浪费。这不仅有助于保护环境，减少二氧化
基于SVG技术的动态无功补偿整流方案
基于SVG技术的动态无功补偿整
流方案
基于SVG技术的动态无功补偿整流方案
无功补偿是电力系统中重要的问题之一，对于提高电网的稳定性和可靠性至关重要。动态无功补偿整流方案是一种基于SVG技术的解决方案，能够有效地改善电力系统的功率因数，提高电能的效率和质量。
SVG技术，即静止无功发生器技术，是一种通过电子器件实现电力系统无功补偿的技术。它具有响应速度快、控制精度高、运行稳定等优点，成为了无功补偿领域的热门技术。
动态无功补偿整流方案利用SVG技术的优势，通过智能控制器对无功补偿器进行精确控制，实现对电网的无功补偿。它主要由SVG装置、控制系统和监测系统三部分组成。
首先，SVG装置是该方案的核心部分，它通过电子器件实时感知电网的无功功率需求，并根据需求产生相应的无功电流来进行补偿。与传统的无功补偿设备相比，SVG装置具有更高的响应速度和更精确的控制能力，能够更好地适应电力系统的变化。
其次，控制系统是该方案的重要组成部分，它负责对SVG装置进行精确控制和调节。控制系统根据电网的运行状态和无功功率需求，通过智能算法计算出最佳的无功补偿方式，并将控制信号传输给SVG装置。控制系统能够实时监测电网的无功功率，有效地控制SVG装置的工作状态，提高无功补偿的精度和效果。
最后，监测系统是该方案的监控和管理部分，它能够实时监测电网的无功功率、SVG装置的运行状态
和参数等，并将监测数据传输给控制系统进行分析和处理。监测系统能够提供电网的运行状态和无功补偿效果的实时反馈，帮助运维人员及时调整和优化无功补偿方案。
新一代无功补偿SVG技术应用介绍
工业自动化
在工业自动化领域，该技术可用于电动机 控制、变频器、轧钢、有色金属等场合， 提供高效的动态无功补偿。
新能源并网
在风力发电、光伏发电等新能源并网系统 中，该技术能够提高并网效率，改善电能 质量。
技术发展趋势
集成化与智能化
随着人工智能和物联网技术的发展，新一代无功补偿SVG技术将朝着 集成化和智能化方向发展，实现远程监控和智能控制。
技术发展前景展望
智能化发展
随着人工智能和大数据技术 的应用，SVG将进一步实现 智能化控制和管理，提高系 统的自适应性。
拓展应用领域
技术融合与创新
国际化标准制定
SVG技术的应用范围将不断 扩大，不仅局限于电力系统， 还将拓展至轨道交通、智能 制造等领域。
SVG将与其他电力电子技术、 控制理论等相互融合，推动 相关领域的技术创新与发展。
04 新一代无功补偿SVG技术 应用案例
案例一：电力系统的无功补偿
总结词
SVG在电力系统中主要用于平衡无功功率，提高电压稳定性，减少系统损耗，增 强系统抗干扰能力。
详细描述
SVG通过快速、动态的无功补偿，有效解决电力系统中由于无功功率不平衡导致 的电压波动、谐波干扰等问题。在电力系统中，SVG可接入变电站或配电系统， 根据实时监测的电压和无功需求，动态调节无功输出，确保系统稳定运行。
新一代无功补偿SVG技术应用介 绍
集中式光伏电站动态无功补偿的研究与应用
集中式光伏电站动态无功补偿的研究与应用
1. 引言
1.1 背景介绍
在集中式光伏电站中，无功功率在电站运行中占据着重要地位。为了确保系统运行的稳定性和可靠性，必须对无功进行及时补偿。目前，动态无功补偿技术逐渐成为集中式光伏电站无功控制的主要手段之一。通过动态无功补偿装置的设计和控制策略优化，可以更好地满足光伏电站对无功功率的需求，提高电站的运行效率和稳定性。
针对集中式光伏电站动态无功补偿技术的研究和应用具有重要的理论意义和实际价值。深入探讨这一领域，将有助于完善光伏电站的运行管理机制，提高系统的经济效益和可靠性，推动清洁能源的发展和利用。
1.2 研究意义
集中式光伏电站动态无功补偿技术的研究意义在于提高光伏发电系统的稳定性和可靠性。随着光伏电站规模不断扩大和智能化程度提高，无功补偿技术成为保障光伏电站运行的重要手段。动态无功补偿技术可以有效控制光伏发电系统的无功功率，提高系统的功率因数，降低电网损耗，改善系统的电压质量。通过动态无功补偿装置设计和控制策略优化，可以实现对光伏电站功率输出的精准控制，提高系统的响应速度和稳定性。实际应用案例分析可以帮助验证无功补偿技术的有效性和可靠性，为光伏电站的运行和管理提供参考。技术挑战和
解决方案的研究不仅可以推动无功补偿技术的发展，还可以为光伏电站的优化设计和运行管理提供重要参考，为实现光伏发电系统的高效运行和智能化管理提供技术支持。
2. 正文
2.1 集中式光伏电站的无功补偿技术
集中式光伏电站的无功补偿技术是指通过无功电容器、无功功率控制装置等设备来实现无功功率的补偿，以提高光伏电站的发电效率和稳定性。在集中式光伏电站中，由于电网对于无功功率的要求和变化，无功补偿技术显得尤为重要。
换流站动态无功补偿装置及无功电压控制技术导则
换流站动态无功补偿装置及无功电压控制技术导则
1. 换流站动态无功补偿装置
换流站动态无功补偿装置属于电力系统电气自动化技术应用领域，主要用于提高输电系统的无功稳定性和电压的控制性能，确保电网的稳定和安全。
换流站动态无功补偿装置一般由静止无功补偿装置和动态无功补偿装置组成，其中静止无功补偿装置主要是指用电容器或电感器对电网进行补偿，而动态无功补偿装置主要是指采用现代电力电子技术，通过控制电容器、电感器等无功器件的导通和断路来实现无功补偿。
2. 无功电压控制技术
无功电压控制技术是指通过无功调节装置对电网的无功进行控制，从而实现电压的控制。无功电压控制技术的主要方法包括静态无功补偿、动态无功补偿和无功调节器。
静态无功补偿主要是通过电容器或电感器对电网进行补偿，从而实现电网压力的稳定，这种方法适用于电压波动比较小
的情况。
动态无功补偿主要是通过控制电容器、电感器等无功器件的导通和断路，来实现对电网无功的补偿，从而实现电压的控制。这种方法适用于电压波动比较大的情况。
无功调节器则是通过电力电子器件实现对电网的无功进行控制，从而实现电压的稳定。无功调节器的控制精度高，适用范围广，可以应用于各类电压波动比较大的场合。
3. 换流站动态无功补偿装置及无功电压控制技术导则
在应用换流站动态无功补偿装置和无功电压控制技术时，需要遵守以下导则：
（1）应根据实际情况选择合适的动态无功补偿装置及控制器；
（2）应对电气设备进行合理的布局和安装，以确保设备的运行稳定性；
（3）应根据电网的需求对无功补偿进行合理的调节，以确保
主变电站动态无功补偿与谐波治理装置技术要求(2023年)
主变电站动态无功补偿与谐波治理装置
一、设备内容：
在主变电站安装动态无功补偿与谐波治理装置（SVG方式），以进线无功功率及母线电压作为控制目标，动态跟踪电网电能质量变化，并根据变化情况动态调节无功输出，实现变电站在任意负荷下的高功率因数运行。
1、安装装置包括并联多重化式无功发生器（SVG）、SVG变压器柜，断路器开关柜，热管散热装置，工业空调等组成。其中单套补偿容量3930 KVAR。
2、拆除原电容补偿设备，并更换进线电源电缆。
3、数量：4套。
4、本工程为交钥匙工程。
二、技术要求：
1．环境条件
环境温度：-10～ +40︒C
相对湿度：日平均值不大于95%；月平均值不大于90%（25︒C）；有凝露发生海拔高度：≤1000m
地震烈度：7度，设计基本地震加速度值为0.10g
污秽等级：III级
2．采用标准
1）设备的制造、试验和验收除了满足本用户需求书的要求外，还应符合下列国家标准或相应的IEC标准：所有图纸符合ISO标准，所有尺寸和参数单位使用国际米制。
GB 3983.2-89 《高压并联电容器》；
GB311.1-97 《高压输变电设备的绝缘配合》；
GB 50227-95 《并联电容器装置设计规范》；
DL/T 620-1997 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》；
DL/T 604-1996 《高压并联电容器装置订货技术条件》；
DL 442－91 《高压并联电容器单台保护用熔断器订货技术条件》；
DL/T672-1999 《变电所电压无功调节控制装置订货技术条件》
GB11920-89 《电站电气部分集中控制装置通用技术条件》
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有效措施，最后导致频率崩溃。
1994 年 8 月 意大利大停电事 南 部 地 区 负 荷 4300MW ， 从 北 部 受 电 2070MW ， 从 西 西 里 受 电
24日
故
300MW。解列后由于低电压使低频减载不能全部动作。
马来西 亚
2003 年 9 月 马来西亚大停电 马来西亚北方5个州（Perlis, Perak, Kelantan, Kedah， Penang），
电
小岛，事故影响到14个州200万人的用电
2003 意大利大 由于潮流转移导致线路过载以及强暴风雨天气影
年9月 28日
停电事故
响，法国和瑞士等国送电至意大利的联网线路相 继发生故障跳闸，乃至切断了意大利与欧洲电网 的联系，使得意大利电网出现6,400MW的功率缺
额（约占意大利总电力的20%）。未能及时采取
基于TCR的SVC
Q
--------
上一世纪的技术
TCR
TSC1
TSC2
Filters
70年代以来 世界电力系
统应用已逾
180台，我 国500KV 输电系统运
行6台， 全为进口。
静止无功补偿器(SVC，Static Var Compensator)
常见的SVC 装置有以下几种形式： 1. 饱和电抗器 (Saturated Reactor, SR)：结构简单，运行
SVG是电流可控型装置， 对系统参数不敏感，不会发生谐波放大的情况，根 据需要，还可以补偿谐波电流，起到抑制谐振的效 果。
❖ 输出特性好： STATCOM控制电流的变化，输出电流不依 赖于电压，表现为恒流源特性，因此系统电 压变低时，同容量STATCOM可以比SVC提 供更大的补偿容量。
SVG与SVC的比较
SVC
SVG
能量模式 储能式，损耗大（1%-1.5%）
占地面积 占地大
响应速度 >100ms
Uac
运行范围
谐波特性 谐波大
Icapacitive
谐振特性 并联滤波器， 易造成系统谐振
Iinductive
运行特性 调节阻抗
非储能式，损耗低（< 1％）
占地减小2/3到一半
Uac
< 5ms
➢ SVG有很快的动态响应速度(小于5ms)；在防止电压崩溃， 抑制系统的功率振荡和提高系统稳定性方面，SVG有最好 的效果；
➢ 使用得当，SVG每kvar的输出约能提高0.5-0.7 kw的暂态 稳定极限值。
SVG的功能
✓ 动态无功/有功补偿 ✓ 功率因数校正 ✓ 提高平均馈电电压 ✓ 削弱谐波 ✓ 抑制电压闪变 ✓ 维持三相平衡
清华-四方稳定计算初步结果：
1.广东500KV双环上发生3相 永久故障无稳定问题。
2.广东电网内部故障，如500kV 线路鹏城侧三永，广东和香港机 组对西部系统振荡失步，或贵州、 云南和广西机组相对系统暂态失 稳，要求贵州切机以保稳定;
3. 贵广直流双极停运会因 珠江三角洲电压下降而 失稳（负荷模型取30% 恒电流，40%恒功率， 30%恒阻抗）；
接在覆盖大量电动 机负荷的较低的电压侧
实行分时 分质电价
APF 储能 分布 电源
动态无功补偿技术
动态无功补偿的应用范围
❖ 输电系统补偿：110-500kV变电站
大负荷中心，传输线枢纽点
❖ 用户侧无功补偿：380-35kV配电网
减少380V系统中的无功电流分量，降低线损，提 高电能质量
❖ 冲击负荷（无功负荷大、有谐波分量）
SVC DSTATCOM
40 t (ms)
。SVC装置响应速度较慢，不能迅速补偿无功，调节电压，增大SVC的
容量并不能显著改善其动态补偿的效果。
。日本热工委员会的实测曲及辽阳某钢厂电弧炉实测曲线如下
闪变改善率 K（％）
100
80
τ = 5ms
60
τ = 10ms
40
τ = 15ms
20
τ = 20ms
❖ TCR噪声大，占地面积大 ❖ 晶闸管的冷却系统必须带电运行，只能用纯
水（运行维护成本高）或热管（效率低）
静止同步补偿器 —SVG
❖ SVG简介
SVG是用于输配电系统 的高性能动态无功补偿 器，其实质是一个可控 同步电源。
它无需调相机那样的旋转机械，故称为静止同 步补偿器(STATic synchronous COMpensator)。
铁路牵引变电站，电弧炉，油国，轧钢厂，铝厂， 整流负荷等（大功率交交变频）
动态无功补偿的发展
各种形式的无功补偿器
❖ 机械开关投切电容器及电抗器 断续调节
❖ 晶闸管投切电容器和电抗器
连
❖ 同步调相机
续
❖ 静止无功补偿器－SVC
调
❖ 新型静止无功发生器－SVG
节
（STATCOM）
Static Var Compensator：静止无功补偿器
望各安装50Mvar STATCOM时的 电压动态过程
上海电网接线示意图
上海网仿真举例 — 黄渡区内故障
❖ 500kv黄渡至石牌线路 中一回停运，另一回短 路断开，电压崩溃
❖ 西郊和黄渡各安装 50MVar的STATCOM一 台，则区内全部电压恢 复至0.8pu以上
千万千瓦输广东，南方电网将面临复杂的稳定问题
机械式开关
实现开关动作由快到慢的飞跃
开关频 率
开关过程 20 - 80 ms
Thyristor
50/60 Hz
GTO
< 500 Hz
IGBT
> 1000 Hz
电力电子是当代高技术成果重要体现
4.5kV/4kA GTO
4.5kV/4kA GTO 管芯直径仅约10cm
1.7kV/1.2kA IGBT
SVG 特点
➢ 可从额定滞后工况到额定超前工况连续调节输出无功；
➢ 在系统电压很低的情况下，仍能输出额定无功电流。对于 提 供 某 一 稳 态 负 载 的 无 功 支 持 ， SVG 可 以 比 SVC 容 量 小 15%—30%；
➢ SVG输出电压谐波含量很小。由于谐波含量小，因此输出 端一般不需采用滤波器，这样可减小装置的占地面积；
4.三广直流双极停运也可能 会造成因珠江三角洲电压 下降而使南方电网失稳；
5.可见根本问题是受端电压 支撑不够又系统联系薄弱！
未来大中心负荷区受电系统设
想
远距 发端
动补
串补
远距 发端
环形强 受电网
远郊 电厂
远郊 电厂
动补
远距 发端
动补
负荷 中心
DVR
接在系统振荡中心附近， 提高送电极限
低频低压减载
暂态电压崩溃可能性数字仿真效验(结果供参考）
❖ 对电网中所有500kV线路和部分重要220kV线路进行了 “N－1”和“N－2”的故障考核。
❖ 对于直流输电线路，考虑双极闭锁故障造成的潮流转移和 直流进行功率短时提升而引起的暂态电压稳定问题进行考 核。
❖ 考虑负荷突增时系统的暂态电压稳定性。
❖ 考虑励磁和调速的影响，改变原有的静态负荷模型，考虑 不同比例恒电抗 / 恒电流 / 恒功率的影响，考虑不同比例 电动机的影响。
1日
事故
发生大停电事故，停电持续约4个小时。
马来西 亚
1996 年 8 月 马来西亚大停电 北部为受电系统，由于机组纷纷解列，有功缺额高达2143MW，而低
3日
事故
频减载容量仅为1580MW，16秒后系统崩溃。
2000年以来清华与有关单位合作对京滬穗三大中心负荷区 及所在电网进行了较详细的探索性的
事故描述
1996 年 8 月 美国西部网大停 系统解列成四个孤岛，事故影响9个州750万用户
10日
电
1996 年 7 月 美国西部网大停 系统解列成五个孤岛，事故影响14个州200万用户
2日
电
1994 年 12 美国西部网大停 系统解列成东西南北四个大岛，1min后东部和中内华达又形成了一个
月14日
❖ SVG的占地面积比同容量的SVC减少2/3到 50%。
SVG与SVC输出特性比较
电压
1.0 SVC
SVG
0.2
无功电流
SVC是阻抗型补偿装置， 对系统参数很敏感，当SVC参数配置不合理、或者 一段时间后，系统参数发生变化，很容易引起系统 谐振或谐波电流放大，这也是一些SVC经常运行不 正常的重要原因之一。谐振或谐波电流放大不仅危 害SVC自身的设备安全，对系统其他设备的安全也 是隐患。
目前广泛应用TCR+FC方式，通过晶闸管控制线性
电抗器实现连续的无功调节。
SVC – 占地面积很大！
TCR的谐波
TCR中的谐波的危害
❖ 必须加装无源滤波器； ❖ 谐波引起电感、电容发热，导致绝缘老化，
电容器参数参数变化及损坏； ❖ 谐波在TCR与FC间流动增加损耗，降低
效率； ❖ 谐波引起电磁兼容问题－干扰周围设备； ❖ 谐波造成电磁污染、辐射－环保问题
TCR型SVC容易引起谐振
❖ TCR型SVC为阻抗型器件，其接入后改变系 统阻抗特性，可能引起振荡，输电线中间接 TCR型SVC可能导致次同步振荡；
❖ 西门子公司在南非安装的TCR型SVC装置曾 经就引起过谐振，后采取其它措施才解决。
TCR型SVC的其它问题
❖ TCR型SVC是阻抗型元件，无功与电压平方 成正比，电压低时无功大大小于额定功率， 电压高时大大高于额定功率；
失稳
备注
存在500/220kV高低压电磁环网，功 率转移至低压线路，仍与京津唐相 联，造成北京环网故障后电压降低
至0.7。
大同二厂 －蔚县
蔚县－房 山
双回 断开
失稳
存在500kV的高压环网，功率大量 转移，超过一回线路的稳定极限，
造成北京环网电压降低至0.7
北京重要负荷点经不起较大负荷突增考验
❖ 突增负荷方式为3s－5s时在王 府井等主要负荷点增加130＋ j260MVA负荷 ❖ 在老君堂、王四营和西大
0
0
20
40
60
80
100
无功补偿度 C（％）
闪变补偿效果与补偿容量和响应时间曲线
辽阳电弧炉负荷熔化期30s录波数据分析——闪变抑制效果
❖ SVG由于使用的电抗和电容等无源器件远 比SVC少，因此大大缩小装置的体积和占 地面积。
❖ SVC中的电抗器不仅本身体积大，而且要 考虑相互间的安装间隔，整体占地面积非 常大。
1977.7.13 1965.11.9
纽约大停 电事故
美国东北 部大停电
停电时间达25h，停电引起贫民区纵火与 抢劫，华尔街计算机停电，损失价值超过 百万人小时。
最长停电时间达13h，影响居民3000万人， 直接经济损失达1亿美元。
国家
美国 美国 美国
意 大 利
意大利
国外近期发生的其他停电事故
发生时间 事故名称
❖ 考虑包括发电机在内的动态无功热备用的影响。 ❖ 采用STATCOM和其它措施的效果。
北京地区稳定计算结果举例（2005） 重要输电走廊经不住N-2考验：大房线双回断开，功
率大量转移到神头—保北单回线路，造成北京环网电 压降至0.7pu。
线路名称
故障 情况
达旗－永 圣域
永圣域－ 丰镇
双回 断开
稳定 情况
谐波小（THD < 5%）
不会与并联滤波器发生谐振
Icapacitive Iinductive
调节电流
最佳解决方案 —— STATCOM
❖ STATCOM的优越性能
迅速的动态响应
采用新型电力电子器件、瞬时值检测算法和高频 PWM控制，使得响应时间小于5ms。
检测
检触 测发
0
10
触发 稳定
20
30
UI
UI jxIL
IL
UI Us , Qs 0
SVG的各个组成部分
断路器
逆变器
DSTATCOM
逆变器
变压器
电容器
A
B
C
电力系统中的大功率电力电子
用电力电子开关（无触点）代替传统机械开关 ❖ 用电力电子装置来控制 P，V & Q ❖ 换流装置并联/串联接入系统 ❖ 快速AC/DC或者DC/AC变换
维护方便，但由于铁芯处于高饱和状态，噪音大，需 采取隔离措施。 2. 晶闸管投切电容器(Thyristor Switched Capacitor, TSC)： 无功功率的补偿是阶跃的，并且电容器开断时有残余 电荷，下次投入时要考虑残余电压，响应速度差，不 能抑制电压波动和闪变。 3. 晶闸管控制电抗器(Thyristor Controlled Reactor, TCR)：
SVG的工作原理
Us
Us
负荷3
(冶金)
Us UI IL
Qs
系统电压
UI Us
补偿器产生的电压 x IL
补偿器电流
UI 逆变器
UI Us
x
等值电抗
IL
Qs
UI
Us x
Us
Байду номын сангаас
Us UI
IL Us jxIL UI
UI Us , Qs 0
U I Us , Qs 0
Qs 送往系统的无功功率
Us
IL
Us
动态无功补偿技术及其应用
内容
1.动态无功补偿的意义 2.动态无功补偿技术 3.国外SVG应用情况 4.国内SVG发展情况 5.电力系统大容量SVG方案
动态无功补偿的意义
纽约三次大停电事故
时间 2003.8.14
事故名称
美国东北 部大停电
损失情况
整个系统损失61,800 MW负荷，停电范围 超过二万四千平方公里，受影响区域的人 口达 5000万。单纽约地区停电29小时， 最多切除负荷6180万千瓦，商业营业和食 品损失10.5亿美元，间接损失300亿美元。